KR20210022228A

KR20210022228A - 홀로그램 표시장치

Info

Publication number: KR20210022228A
Application number: KR1020190101293A
Authority: KR
Inventors: 김상호
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2019-08-19
Publication date: 2021-03-03
Also published as: US11687032B2; CN112394564A; US20210055690A1

Abstract

홀로그램 표시장치는 광을 발생하는 광원부, 광원부로부터 수신된 광을 공간 광변조하여 회절광을 생성하는 공간 광변조 패널, 및 회절광을 이용하여 홀로그램 이미지를 생성하는 광학부를 포함한다. 공간 광변조 패널은, 복수의 제1 컬러 필터, 복수의 제2 컬러 필터, 및 복수의 제3 컬러 필터를 포함한다. 복수의 제2 컬러 필터의 개수는 복수의 제1 및 제3 컬러 필터 각각의 개수보다 많다. 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 복수의 제2 컬러 필터를 통해 표시되는 영상들 중 제2 컬러 영상들 사이의 간격은 복수의 제1 컬러 필터를 통해 표시되는 제1 컬러 영상들 사이의 간격 및 복수의 제3 컬러 필터를 통해 표시되는 제3 컬러 영상들 사이의 간격과 동일하다.

Description

홀로그램 표시장치{HOLOGRAM DISPLAY DEVICE}

본 발명은 홀로그램 표시장치에 관한 것으로, 상세하게는 공간 광변조 방식을 채용하는 홀로그램 표시장치에 관한 것이다.

홀로그램(hologram) 방식을 이용한 입체영상 기술은 현재 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체 영상을 보는 스테레오스코픽(stereoscopic) 방식에서 나타나는 피로도를 근원적으로 피할 수 있으므로, 궁극적으로 도달하여야 할 차세대 입체영상 기술로 많은 주목을 받고 있다. 홀로그램 영상은 눈의 착시를 이용하여 입체감을 느끼는 기존 방식과는 다르게 실제 상이 맺히는 것을 직접 눈으로 보기 때문에, 실물을 보는 것과 차이가 없는 입체감을 느낄 수 있다. 따라서, 장시간 시청하여도 피로도가 나타나지 않는 장점을 갖는다.

최근 디지털(digital) 홀로그램 방식을 활용한 홀로그램 기술이 많은 관심을 받고 있다. 디지털 홀로그램 방식은 공간 광변조 장치를 필수적으로 채용하고 있으며, 공간 광변조 장치의 성능이 홀로그램의 성능을 결정하는 중요한 요소로 작용하고 있다.

공간 광변조 장치로서 액정표시패널이 채용되고 있으며, 액정표시패널의 화소 크기 및 화소 간격 등은 홀로그램 표시장치에서 홀로그램 영상의 크기 및 시야각 등을 결정하는 중요한 요소로 작용하고 있다.

본 발명은 색수차(color aberration)로 인한 홀로그램 이미지의 왜곡을 방지할 수 있는 홀로그램 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 표시장치는 광을 발생하는 광원부, 광원부로부터 수신된 광을 공간 광변조하여 회절광을 생성하는 공간 광변조 패널, 및 회절광을 이용하여 홀로그램 이미지를 생성하는 광학부를 포함한다. 공간 광변조 패널은, 복수의 제1 컬러 필터, 복수의 제2 컬러 필터, 및 복수의 제3 컬러 필터를 포함한다. 복수의 제2 컬러 필터의 개수는 복수의 제1 및 제3 컬러 필터 각각의 개수보다 많을 수 있다. 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 복수의 제2 컬러 필터를 통해 표시되는 영상들 중 제2 컬러 영상들 사이의 간격은 복수의 제1 컬러 필터를 통해 표시되는 제1 컬러 영상들 사이의 간격 및 복수의 제3 컬러 필터를 통해 표시되는 제3 컬러 영상들 사이의 간격과 동일할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 공간 광변조 패널은 복수의 화소를 포함하고, 각 화소는 제1 내지 제4 서브 화소를 포함할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 서브 화소는 하나의 제1 컬러 필터, 하나의 제3 컬러 필터 및 두 개의 제2 컬러 필터에 각각 대응할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 두 개의 제2 컬러 필터에 대응하는 2개의 서브 화소 중 하나의 서브 화소는 상기 제2 컬러 영상을 표시하고, 다른 하나의 서브 화소는 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 내지 제4 서브 화소에 대응하는 제1 내지 제4 서브 화소 데이터를 수신하고, 상기 제1 내지 제4 서브 화소 데이터 중 상기 2개의 서브 화소 중 하나에 대응하는 서브 화소 데이터를 블랙 계조 데이터로 변환하는 블랙 계조 변환부를 포함할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 서브 화소 중, 상기 제1 서브 화소는 상기 하나의 제1 컬러 필터에 대응하고, 상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하는 제2 서브 화소는 상기 두 개의 제2 컬러 필터 중 하나의 제2 컬러 필터에 대응하며, 상기 제2 서브 화소와 제2 방향으로 인접하는 제3 서브 화소는 상기 하나의 제3 컬러 필터에 대응하며, 상기 제1 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제4 서브 화소는 상기 두 개의 컬러 필터 중 다른 하나의 제2 컬러 필터에 대응할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 제2 및 제4 서브 화소 중 하나는 상기 제2 컬러 영상을 표시하고, 다른 하나는 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

상기 제2 서브 화소 및 상기 제4 서브 화소는 서로 다른 면적을 가질 수 있다.

상기 제2 서브 화소는 상기 제4 서브 화소보다 큰 면적을 가질 수 있고, 상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 제2 서브 화소는 상기 제2 컬러 영상을 표시하고, 상기 제4 서브 화소는 상기 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 제2 및 제4 서브 화소는 적어도 한 프레임 단위로 교번적하여 상기 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 서브 화소 중, 상기 제1 서브 화소는 상기 하나의 제1 컬러 필터에 대응하고, 상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하는 제2 서브 화소는 상기 두 개의 제2 컬러 필터 중 하나의 제2 컬러 필터에 대응하며, 상기 제2 서브 화소와 제2 방향으로 인접하는 제3 서브 화소는 상기 하나의 제3 컬러 필터에 대응하고, 상기 제1 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제4 서브 화소는 상기 두 개의 컬러 필터 중 다른 하나의 제2 컬러 필터에 대응할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 제2 및 제4 서브 화소는 상기 제2 컬러 영상을 표시할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널은 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소 중 제1 화소는 제1 내지 제4 서브 화소를 포함하고, 상기 제1 화소에 제1 방향으로 인접하는 제2 화소는 제5 내지 제8 서브 화소를 포함할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 서브 화소는 하나의 제1 컬러 필터, 하나의 제3 컬러 필터 및 두 개의 제2 컬러 필터에 각각 대응하고, 상기 제6 내지 제8 서브 화소는 하나의 제1 컬러 필터, 하나의 제3 컬러 필터 및 두 개의 제2 컬러 필터에 각각 대응할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 서브 화소 중, 상기 제1 서브 화소는 하나의 제1 컬러 필터에 대응하고, 상기 제1 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제2 서브 화소는 상기 두 개의 제2 컬러 필터 중 하나의 제2 컬러 필터에 대응하며, 상기 제1 서브 화소와 제2 방향으로 인접하는 제3 서브 화소는 상기 하나의 제3 컬러 필터에 대응하며, 상기 제2 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제4 서브 화소는 상기 두 개의 컬러 필터 중 다른 하나의 제2 컬러 필터에 대응할 수 있다.

상기 제5 내지 제8 서브 화소 중, 상기 제5 서브 화소는 하나의 제3 컬러 필터에 대응하고, 상기 제5 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제6 서브 화소는 상기 두 개의 제2 컬러 필터 중 하나의 제2 컬러 필터에 대응하며, 상기 제5 서브 화소와 제2 방향으로 인접하는 제7 서브 화소는 상기 하나의 제1 컬러 필터에 대응하며, 상기 제6 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하고, 상기 제7 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제8 서브 화소는 상기 두 개의 컬러 필터 중 다른 하나의 제2 컬러 필터에 대응할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 제2 서브 화소 및 상기 제8 서브 화소가 상기 제2 컬러 영상을 표시하고, 상기 제4 서브 화소 및 상기 제6 서브 화소가 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 제2 서브 화소 및 상기 제8 서브 화소가 상기 블랙 계조 영상을 표시하고, 상기 제4 서브 화소 및 상기 제6 서브 화소가 상기 제2 컬러 영상을 표시할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 제2 및 제8 서브 화소와 상기 제4 및 제6 서브 화소는 적어도 한 프레임 단위로 교번적하여 상기 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 복수의 제2 컬러 영상들 사이의 제1 방향 상에서의 간격은 상기 복수의 제1 컬러 영상들 사이의 상기 제1 방향 상에서의 간격 및 상기 복수의 제3 컬러 영상들 사이의 상기 제1 방향 상에서의 간격과 동일할 수 있다.

상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 복수의 제2 컬러 영상들 사이의 제2 방향 상에서의 간격은 상기 복수의 제1 컬러 영상들 사이의 상기 제2 방향 상에서의 간격 및 상기 복수의 제3 컬러 영상들 사이의 상기 제1 방향 상에서의 간격과 동일할 수 있다.

상기 복수의 제1 컬러 필터는 레드 컬러 필터이고, 상기 복수의 제2 컬러 필터는 그린 컬러 필터이며, 상기 복수의 제3 컬러 필터는 블루 컬러 필터일 수 있다.

상기 공간 광변조 패널은 액정표시패널일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 홀로그램 표시장치에 따르면, 제1 내지 제3 컬러 영상들의 수평 및 수직 간격들이 서로 동일함으로써, 제1 내지 제3 컬러 영상들 사이에서 색수차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 관찰자의 동공 내부에는 제1 내지 제3 컬러 영상에 각각 대응하는 제1 내지 제3 컬러 홀로그램 이미지가 위치함으로써, 색수차로 인한 홀로그램 이미지 왜곡이 방지 또는 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 표시장치를 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 홀로그램 표시장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 공간 광변조 패널의 동작을 설명하기 위한 평면 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널의 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 블럭도이다.
도 6은 도 4에 도시된 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널의 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8a는 도 7에 도시된 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.
도 8b는 동공 내에 위치하는 제1 내지 제3 컬러 홀로그램 영상을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널의 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.
도 11a는 n번째 프레임에서 제어부의 출력을 나타낸 블럭도이다.
도 11b는 n+1번째 프레임에서 제어부의 출력을 나타낸 블럭도이다.
도 12a는 n번째 프레임에서 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.
도 12b는 n+1번째 프레임에서 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동부를 나타낸 블럭도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널의 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.

동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

"및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의될 수 있다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 표시장치를 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 홀로그램 표시장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 홀로그램 표시장치(100)는 광을 발생하는 광원부(10), 광원부(10)로부터 수신된 광을 공간 광변조하는 공간 광변조 패널(20), 및 홀로그램 이미지(40)를 생성하는 광학부(30)를 포함한다.

광원부(10)는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있다. 광원부(10)는 가간섭성(coherence) 평면광을 출력할 수 있다. 광원은 가간섭성 빛을 내는 레이저나 발광 다이오드일 수 있다. 광원부(10)는 적색, 녹색 및 청색 레이저 또는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드를 광원으로부터 구비할 수 있다. 또한, 다른 일 예로 광원부(10)는 백색광을 출력하는 백색 광원을 구비할 수 있다. 광원부(10)는 광원으로부터 출력된 광을 공간 광변조 패널(20)의 전면에 평행한 평면광으로 출력하기 위한 별도의 소자들을 더 포함할 수 있다.

공간 광변조 패널(20)은 광원부(10)로부터 광을 수신하고, 전기광학 효과를 이용하여 공간 광변조를 일으킨다. 공간 광변조 패널(20)은 입사된 평면광을 복소진폭 홀로그램(complex-amplitude hologram)을 이용하여 공간 광변조를 일으킬 수 있다. 공간 광변조 패널(20)은 2차원 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 투과형 액정표시패널일 수 있다.

공간 광변조 패널(20)은 홀로그램 패턴을 표현할 수 있는 복수의 화소를 포함할 수 있다. 공간 광변조 패널(20)의 구성에 대해서는 이후 도 4 내지 도 15를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

광학부(30)는 적절한 거리에 홀로그램 이미지(40)를 생성하기 위한 렌즈를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 광학부(30)가 하나의 필드 렌즈를 포함하는 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 광학부(30)는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다.

광학부(30)는 공간 광변조 패널(20)을 통해 변조된 회절광을 렌즈의 초점면에 수렴시킬 수 있다. 따라서, 광학부(30)에 의해서 관찰자의 위치에 홀로그램 이미지(40)를 관측할 수 있는 시야창이 형성될 수 있다. 공간 광변조 패널(20) 내의 화소들 사이의 간격은 회절광의 회절각을 결정하는 변수로 작용한다. 컬러 홀로그램을 구현할 경우, 각 컬러 서브 화소들 사이의 간격이 상이할 경우, 복수의 컬러 홀로그램 이미지 중 특정 컬러의 홀로그램 이미지가 관찰자의 양안(RE, LE)의 동공 외부에 위치하여, 색수차로 인한 홀로그램 이미지 왜곡이 발생할 수 있다.

이하, 색수차로 인한 홀로그램 이미지 왜곡을 방지하기 위해 각 컬러 서브 화소들 사이의 간격을 동일하게 하기 위한 방법을 설명하고자 한다.

도 3은 도 1에 도시된 공간 광변조 패널의 동작을 설명하기 위한 평면 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널의 구성을 설명하기 위한 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 블럭도이고, 도 6은 도 4에 도시된 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 홀로그램 표시장치(10)는 공간 광변조 패널(20)을 구동하기 위한 구동부(61, 62) 및 구동부(61, 62)의 동작을 제어하기 위한 제어부(50)를 더 포함할 수 있다.

공간 광변조 패널(20)은 복수의 화소(PX) 및 복수의 화소(PX)에 연결되어 복수의 화소(PX)를 구동시키기 위한 복수의 신호 라인들(GL, DL)을 더 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)는 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 행열 형태로 배열될 수 있다. 복수의 화소(PX)는 상호 간섭을 일으키지 않도록 서로 이격되어 배치될 수 있다.

복수의 화소(PX)는 복수의 신호 라인(GL, DL)에 의해서 독립적으로 구동될 수 있다. 복수의 신호 라인(GL, DL)은 복수의 게이트 라인(GL) 및 복수의 데이터 라인(DL)을 포함할 수 있다. 복수의 게이트 라인(GL)은 제1 방향(DR1)으로 배열되고, 복수의 데이터 라인(DL)은 제1 방향(DR1)과 직교하는 제2 방향(DR2)으로 배열될 수 있다. 각 화소(PX)는 트랜지스터, 두 개의 투명 전극 및 두 개의 투명 전극 사이에 배치된 액정층을 포함할 수 있다. 트랜지스터는 대응하는 게이트 라인(GL) 및 대응하는 데이터 라인(DL)에 연결되어 각 화소의 온/오프를 제어할 수 있다. 각 화소(PX)가 턴-온되면, 두 투명 전극 사이에는 전계가 형성되고, 전계의 크기에 따라 액정층의 투과도가 가변되어 광원부(10)로부터 제공되는 광의 투과도를 조절할 수 있다.

구동부(61, 62)는 게이트 구동부(61) 및 데이터 구동부(62)를 포함할 수 있다. 게이트 구동부(61)는 복수의 게이트 라인(GL)에 연결되어, 게이트 라인들(GL)을 구동하고, 데이터 구동부(62)는 복수의 데이터 라인들(DL)에 연결되어, 데이터 라인들(DL)을 구동한다.

제어부(50)는 공간 광변조 패널(20) 및 구동부(61, 62)의 동작을 제어할 수 있다.

도 4를 참조하면, 공간 광변조 패널(20)은 화소 어레이부(21) 및 컬러 필터부(22)를 포함할 수 있다.

화소 어레이부(21)는 행열 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 화소(PX)는 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 배열될 수 있다. 각 화소(PX)는 제1 내지 제4 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3, SPX4)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3, SPX4)는 화소(PX)보다 작은 사이즈를 가질 수 있다. 화소(PX)를 4개의 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3, SPX4)로 분할함으로써, 공간 광변조 패널(20)의 해상도를 향상시킬 수 있다.

제2 서브 화소(SPX2)는 제1 서브 화소(SPX1)와 제1 방향(DR1) 상에서 인접하고, 제3 서브 화소(SPX3)는 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 방향(DR2) 상에서 인접한다. 제4 서브 화소(SPX4)는 제2 서브 화소(SPX2)와 제2 방향(DR2) 상에서 인접하고, 제3 서브 화소(SPX3)와 제1 방향(DR1) 상에서 인접한다.

컬러 필터부(22)는 복수의 제1 컬러 필터(R), 복수의 제2 컬러 필터(G1, G2), 및 복수의 제3 컬러 필터(B)를 포함한다. 여기서, 복수의 제2 컬러 필터(G1, G2)의 개수는 복수의 제1 및 제3 컬러 필터(R, B) 각각의 개수보다 많을 수 있다. 본 발명의 일 예로, 복수의 제1 컬러 필터(R)는 레드 컬러 필터이고, 복수의 제2 컬러 필터(G1, G2)는 그린 컬러 필터이며, 복수의 제3 컬러 필터(B)는 블루 컬러 필터일 수 있다.

제1 내지 제4 서브 화소(SPX1~SPX4)는 하나의 제1 컬러 필터(R), 하나의 제3 컬러 필터(B) 및 두 개의 제2 컬러 필터(G1, G2)에 각각 대응할 수 있다. 구체적으로, 제1 서브 화소(SPX1)는 복수의 제1 컬러 필터(R) 중 하나의 제1 컬러 필터(R)에 대응하고, 제2 서브 화소(SPX2)는 두 개의 제2 컬러 필터(G1, G2) 중 하나의 제2 컬러 필터(G1)에 대응하며, 제3 서브 화소(SPX3)는 복수의 제3 컬러 필터(B) 중 하나의 제3 컬러 필터(B)에 대응하며, 제4 서브 화소(SPX4)는 두 개의 제2 컬러 필터(G1, G2) 중 다른 하나의 제2 컬러 필터(G2)에 대응한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제어부(50)는 복수의 화소들(PX) 각각에 해당하는 데이터를 수신한다. 구체적으로, 제어부(50)는 제1 서브 화소(SPX1)에 해당하는 제1 서브 화소 데이터(D-R)를 수신하고, 제2 서브 화소(SPX2)에 해당하는 제2 서브 화소 데이터(D-G1)를 수신하며, 제3 서브 화소(SPX3)에 해당하는 제3 서브 화소 데이터(D-B)를 수신하고, 제4 서브 화소(SPX4)에 해당하는 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 수신한다. 제어부(50)는 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)를 데이터 구동부(62)로 제공한다. 즉, 제어부(50)는 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)의 데이터 포맷만 변환시킬 뿐, 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)의 실질적인 계조 정보는 변환시키기 않는다. 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)는 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)와 동일한 계조 정보를 갖는다.

본 발명의 일 예로, 제어부(50)는 블랙 계조 변환부(51)를 포함할 수 있다. 블랙 계조 변환부(51)는 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 수신하고, 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 블랙 계조 데이터(D-Black)로 변환하여 출력한다. 즉, 블랙 계조 변환부(51)는 블랙 계조 데이터(D-Black)를 생성하기 위하여, 제4 서브 화소 데이터(D-G2)의 계조 정보를 블랙 계조 정보로 변환한다.

도 5에서는 블랙 계조 변환부(51)가 제2 및 제4 서브 화소 데이터(D-G1, D-G2) 중 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 블랙 계조 데이터(D-Black)로 변환하는 실시예를 일 예로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 블랙 계조 변환부(51)는 제2 및 제4 서브 화소 데이터(D-G1, D-G2) 중 어느 하나에 대응하는 서브 화소 데이터를 블랙 계조 데이터(D-Black)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 블랙 계조 변환부(51)는 제2 서브 화소 데이터(D-G1)를 블랙 계조 데이터(D-Black)로 변환할 수 있다. 이 경우, 제어부(50)는 제4 서브 화소 데이터(D-G2)에 대해 데이터 포맷만 변환시킬 뿐 실질적인 계조 정보가 변환되지 않은 변환된 제4 서브 화소 데이터를 출력할 수 있다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 공간 광변조 패널(20)의 턴-온 상태에서, 제1 내지 제3 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)는 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)에 각각 대응하는 컬러의 영상을 표시할 수 있다. 그러나, 제4 서브 화소(SPX4)는 블랙 계조 데이터(D-Black)에 대응하는 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

여기서, 제1 내지 제3 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)를 통해 표시되는 영상을 제1 컬러 영상(I-R), 제2 컬러 영상(I-G1) 및 제3 컬러 영상(I-B)으로 각각 정의할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 컬러 영상(I-R)은 레드 컬러 영상이고, 제2 컬러 영상(I-G1)은 그린 컬러 영상이며, 제3 컬러 영상(I-B)은 블루 컬러 영상일 수 있다. 또한, 제4 서브 화소(SPX4)를 통해 표시되는 영상을 블랙 계조 영상(I-Black)으로 정의할 수 있다.

제1 컬러 영상(I-R)은 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 소정 간격 이격되어 표시될 수 있다. 즉, 제1 컬러 영상(I-R)은 제1 방향(DR1)으로 제1 수평 간격(Hd1)으로 이격되어 표시되고, 제2 방향(DR2)으로 제1 수직 간격(Vd1)으로 이격되어 표시될 수 있다. 제1 수평 간격(Hd1)과 제1 수직 간격(Vd1)은 서로 같거나 다를 수 있다.

제2 컬러 영상(I-G1)은 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 소정 간격 이격되어 표시될 수 있다. 즉, 제2 컬러 영상(I-G1)은 제1 방향(DR1)으로 제2 수평 간격(Hd2)으로 이격되어 표시되고, 제2 방향(DR2)으로 제2 수직 간격(Vd2)으로 이격되어 표시될 수 있다. 제2 수평 간격(Hd2)은 제1 수평 간격(Hd1)과 동일하고, 제2 수직 간격(Vd2)은 제1 수직 간격(Vd1)과 동일할 수 있다.

제3 컬러 영상(I-B)은 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 소정 간격 이격되어 표시될 수 있다. 즉, 제3 컬러 영상(I-B)은 제1 방향(DR1)으로 제3 수평 간격(Hd3)으로 이격되어 표시되고, 제2 방향(DR2)으로 제3 수직 간격(Vd3)으로 이격되어 표시될 수 있다. 제3 수평 간격(Hd3)은 제1 및 제2 수평 간격(Hd1, Hd2)과 동일하고, 제3 수직 간격(Vd3)은 제1 및 제2 수직 간격(Vd1, Vd2)과 동일할 수 있다.

이처럼, 제1 내지 제3 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B)의 수평 간격들(Hd1, Hd2, Hd3)이 서로 동일하고, 제1 내지 제3 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B)의 수직 간격들(Vd1, Vd2, Vd3)이 서로 동일함으로써, 제1 내지 제3 컬러 영상들(I-R, I-G1, I-B) 사이에서 색수차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 색수차로 인한 홀로그램 이미지의 왜곡을 개선할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널의 구성을 설명하기 위한 평면도이고, 도 8a는 도 7에 도시된 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이며, 도 8b는 동공 내에 위치하는 제1 내지 제3 컬러 홀로그램 영상을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널(25)은 화소 어레이부(23) 및 컬러 필터부(24)를 포함할 수 있다.

화소 어레이부(23)는 홀수열에 배치된 복수의 제1 화소(PX1) 및 짝수열에 배치된 복수의 제2 화소(PX2)를 포함한다. 복수의 제1 화소(PX1)는 제1 내지 제4 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3, SPX4)를 포함하고, 복수의 제2 화소(PX2)는 제5 내지 제8 서브 화소(SPX5, SPX6, SPX7, SPX8)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 화소(PX1, PX2) 각각을 4개의 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3, SPX4, SPX5, SPX6, SPX7, SPX8)로 분할함으로써, 공간 광변조 패널(25)의 해상도를 향상시킬 수 있다.

제2 서브 화소(SPX2)는 제1 서브 화소(SPX1)와 제1 방향(DR1) 상에서 인접하고, 제3 서브 화소(SPX3)는 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 방향(DR2) 상에서 인접한다. 제4 서브 화소(SPX4)는 제2 서브 화소(SPX2)와 제2 방향(DR2) 상에서 인접하고, 제3 서브 화소(SPX3)와 제1 방향(DR1) 상에서 인접한다. 제6 서브 화소(SPX6)는 제5 서브 화소(SPX5)와 제1 방향(DR1) 상에서 인접하고, 제7 서브 화소(SPX7)는 제5 서브 화소(SPX5)와 제2 방향(DR2) 상에서 인접한다. 제8 서브 화소(SPX8)는 제6 서브 화소(SPX6)와 제2 방향(DR2) 상에서 인접하고, 제7 서브 화소(SPX7)와 제1 방향(DR1) 상에서 인접한다.

컬러 필터부(24)는 복수의 제1 컬러 필터(R), 복수의 제2 컬러 필터(G1, G2), 및 복수의 제3 컬러 필터(B)를 포함한다. 여기서, 복수의 제2 컬러 필터(G1, G2)의 개수는 복수의 제1 및 제3 컬러 필터(R, B) 각각의 개수보다 많을 수 있다. 본 발명의 일 예로, 복수의 제1 컬러 필터(R)는 레드 컬러 필터이고, 복수의 제2 컬러 필터(G1, G2)는 그린 컬러 필터이며, 복수의 제3 컬러 필터(B)는 블루 컬러 필터일 수 있다.

제5 내지 제8 서브 화소(SPX5~SPX8)는 하나의 제1 컬러 필터(R), 하나의 제3 컬러 필터(B) 및 두 개의 제2 컬러 필터(G1, G2)에 각각 대응할 수 있다. 구체적으로, 제5 서브 화소(SPX5)는 복수의 제3 컬러 필터(B) 중 하나의 제3 컬러 필터(B)에 대응하고, 제6 서브 화소(SPX6)는 두 개의 제2 컬러 필터(G1, G2) 중 하나의 제2 컬러 필터(G2)에 대응하며, 제7 서브 화소(SPX7)는 복수의 제1 컬러 필터(R) 중 하나의 제1 컬러 필터(R)에 대응하며, 제8 서브 화소(SPX8)는 두 개의 제2 컬러 필터(G1, G2) 중 다른 하나의 제2 컬러 필터(G1)에 대응한다.

도 4 및 도 7을 참조하면, 제어부(50)는 복수의 제1 및 제2 화소들(PX1, PX2) 각각에 해당하는 데이터를 수신한다. 구체적으로, 제어부(50)는 제1 및 제7 서브 화소(SPX1, SPX7)에 해당하는 제1 서브 화소 데이터(D-R)를 수신하고, 제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)에 해당하는 제2 서브 화소 데이터(D-G1)를 수신하며, 제3 및 제5 서브 화소(SPX3, SPX5)에 해당하는 제3 서브 화소 데이터(D-B)를 수신하고, 제4 및 제6 서브 화소(SPX4, SPX6)에 해당하는 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 수신한다. 제어부(50)는 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)를 데이터 구동부(62)로 제공한다. 즉, 제어부(50)는 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)의 데이터 포맷만 변환시킬 뿐, 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)의 실질적인 계조 정보는 변환시키기 않는다. 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)는 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)와 동일한 계조 정보를 갖는다.

제어부(50)에 포함된 블랙 계조 변환부(51)는 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 수신하고, 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 블랙 계조 데이터(D-Black)로 변환하여 출력한다. 즉, 블랙 계조 변환부(51)는 블랙 계조 데이터(D-Black)를 생성하기 위하여, 제4 서브 화소 데이터(D-G2)의 계조 정보를 블랙 계조 정보로 변환한다.

도 4, 도 7 및 도 8a를 참조하면, 공간 광변조 패널(25)의 턴-온 상태에서, 제1 내지 제3 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)는 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)에 각각 대응하는 컬러의 영상을 표시할 수 있고, 제5, 제7 및 제8 서브 화소(SPX5, SPX7, SPX8)는 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)에 각각 대응하는 컬러의 영상을 표시할 수 있다. 제4 및 제6 서브 화소(SPX4, SPX6)는 블랙 계조 데이터(D-Black)에 대응하는 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

여기서, 제1 및 제7 서브 화소(SPX1, SPX7)를 통해 표시되는 영상을 제1 컬러 영상(I-R)으로 정의하고, 제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)를 통해 표시되는 영상을 제2 컬러 영상(I-G1)으로 정의하며, 제3 및 제5 서브 화소(SPX3, SPX5)를 통해 표시되는 영상을 제3 컬러 영상(I-B)으로 정의할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 컬러 영상(I-R)은 레드 컬러 영상이고, 제2 컬러 영상(I-G1)은 그린 컬러 영상이며, 제3 컬러 영상(I-B)은 블루 컬러 영상일 수 있다. 또한, 제4 및 제6 서브 화소(SPX4, SPX6)를 통해 표시되는 영상을 블랙 계조 영상(I-Black)으로 정의할 수 있다.

이처럼, 제1 내지 제3 컬러 영상들(I-R, I-G1, I-B)의 수평 간격들(Hd1, Hd2, Hd3)이 서로 동일하고, 제1 내지 제3 컬러 영상들(I-R, I-G1, I-B)의 수직 간격들(Vd1, Vd2, Vd3)이 서로 동일함으로써, 제1 내지 제3 컬러 영상들(I-R, I-G1, I-B) 사이에서 색수차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 관찰자의 동공(EP) 내부에는 제1 컬러 영상(I-R)에 대응하는 제1 컬러 홀로그램 이미지(IR), 제2 컬러 영상(I-G1)에 대응하는 제2 컬러 홀로그램 이미지(IG) 및 제3 컬러 영상(I-B)에 대응하는 제3 컬러 홀로그램 이미지(IB)가 위치할 수 있다. 이로써, 색수차로 인한 홀로그램 이미지 왜곡이 방지 또는 개선될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널의 구성을 설명하기 위한 평면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널(28)의 화소 어레이부(26)에서, 제2 서브 화소(SPX2)는 제1 및 제3 서브 화소(SPX1, SPX3)보다 큰 사이즈를 갖고, 제4 서브 화소(SPX4)는 제1 및 제3 서브 화소(SPX1, SPX3)보다 작은 사이즈를 가질 수 있다. 또한, 제6 서브 화소(SPX6)는 제5 및 제7 서브 화소(SPX5, SPX7)보다 작은 사이즈를 갖고, 제8 서브 화소(SPX8)는 제5 및 제7 서브 화소(SPX5, SPX7)보다 큰 사이즈를 가질 수 있다.

공간 광변조 패널(28)의 컬러 필터부(27)에는, 제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)의 사이즈에 대응하여 제2 컬러 필터(G1, G1)가 제공될 수 있다. 즉, 제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)의 사이즈에 대응하여 제2 컬러 필터(G1, G1)의 면적은 제4 및 제5 서브 화소(SPX4, SPX6)의 사이즈에 대응하여 제2 컬러 필터(G2, G2)의 면적보다 클 수 있다.

제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)를 통해 표시되는 제2 컬러 영상(I-G1)의 면적이 도 8에 도시된 제2 컬러 영상(I-G1)의 면적보다 증가됨으로써, 제1 및 제2 화소(PX1, PX2)의 투과율을 증가시킬 수 있다.

그러나, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B)의 수평 간격들(Hd1, Hd2, Hd3)이 서로 동일하게 유지되고, 제1 내지 제3 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B)의 수직 간격들(Vd1, Vd2, Vd3)이 서로 동일하게 유지됨으로써, 제1 내지 제3 컬러 영상들(I-R, I-G1, I-B) 사이에서 색수차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 투과율 및 색수차로 인한 홀로그램 이미지의 왜곡을 개선할 수 있다.

도 11a는 n번째 프레임에서 제어부의 출력을 나타낸 블럭도이고, 도 11b는 n+1번째 프레임에서 제어부의 출력을 나타낸 블럭도이다. 도 12a는 n번째 프레임에서 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이고, 도 12b는 n+1번째 프레임에서 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.

도 7 및 도 11a를 참조하면, 제어부(50)는 한 프레임 단위로 복수의 화소들(PX) 각각에 해당하는 데이터를 출력할 수 있다. 따라서, 공간 광변조 패널(25)은 한 프레임 단위로 원하는 영상을 표시할 수 있다.

제어부(50)는 제1 및 제7 서브 화소(SPX1, SPX7)에 해당하는 제1 서브 화소 데이터(D-R)를 수신하고, 제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)에 해당하는 제2 서브 화소 데이터(D-G1)를 수신하며, 제3 및 제5 서브 화소(SPX3, SPX5)에 해당하는 제3 서브 화소 데이터(D-B)를 수신하고, 제4 및 제6 서브 화소(SPX4, SPX6)에 해당하는 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 수신한다.

n번째 프레임(Fn)에서, 제어부(50)는 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)를 데이터 구동부(62)로 제공한다.

n번째 프레임(Fn)에서, 제어부(50)에 포함된 블랙 계조 변환부(51)는 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 블랙 계조 데이터(D-Black)로 변환하여 출력한다. 즉, 블랙 계조 변환부(51)는 블랙 계조 데이터(D-Black)를 생성하기 위하여, 제4 서브 화소 데이터(D-G2)의 계조 정보를 블랙 계조 정보로 변환한다.

도 7 및 도 11b를 참조하면, n번째 프레임(Fn)에서, 제어부(50)는 제1, 제3 및 제4 서브 화소 데이터(D-R, D-B, D-G2)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 제1, 제3 및 제4 서브 화소 데이터(D-R`, D-B`, D-G2`)를 데이터 구동부(62)로 제공한다.

n번째 프레임(Fn)에서, 블랙 계조 변환부(51)는 제2 서브 화소 데이터(D-G1)를 블랙 계조 데이터(D-Black)로 변환하여 출력한다. 즉, 블랙 계조 변환부(51)는 블랙 계조 데이터(D-Black)를 생성하기 위하여, 제2 서브 화소 데이터(D-G1)의 계조 정보를 블랙 계조 정보로 변환한다.

도 7, 도 11a 및 도 12a을 참조하면, 공간 광변조 패널(25)은 n번째 프레임(Fn)에서, 제1 및 제3 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3)는 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)에 각각 대응하는 컬러의 영상을 표시할 수 있고, 제5, 제7 및 제8 서브 화소(SPX5, SPX7, SPX8)는 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)에 각각 대응하는 컬러의 영상을 표시할 수 있다. 제4 및 제6 서브 화소(SPX4, SPX6)는 블랙 계조 데이터(D-Black)에 대응하는 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

도 7, 도 11b 및 도 12b를 참조하면, 공간 광변조 패널(25)은 n+1번째 프레임(Fn+1)에서, 제1, 제3 및 제4 서브 화소(SPX1, SPX3, SPX4)는 변환된 제1, 제3 및 제4 서브 화소 데이터(D-R`, D-B`, D-G2`)에 각각 대응하는 컬러의 영상을 표시할 수 있고, 제5 내지 제7 서브 화소(SPX5, SPX6, SPX7)는 변환된 제1, 제3 및 제4 서브 화소 데이터(D-R`, D-B`, D-G2`)에 각각 대응하는 컬러의 영상을 표시할 수 있다. 제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)는 블랙 계조 데이터(D-Black)에 대응하는 블랙 계조 영상을 표시할 수 있다.

여기서, 제1 및 제7 서브 화소(SPX1, SPX7)를 통해 표시되는 영상을 제1 컬러 영상(I-R)으로 정의하고, 제4 및 제6 서브 화소(SPX4, SPX6)를 통해 표시되는 영상을 제2 컬러 영상(I-G2)으로 정의하며, 제3 및 제5 서브 화소(SPX3, SPX5)를 통해 표시되는 영상을 제3 컬러 영상(I-B)으로 정의할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 컬러 영상(I-R)은 레드 컬러 영상이고, 제2 컬러 영상(I-G2)은 그린 컬러 영상이며, 제3 컬러 영상(I-B)은 블루 컬러 영상일 수 있다. 또한, 제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)를 통해 표시되는 영상을 블랙 계조 영상(I-Black)으로 정의할 수 있다.

도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 블랙 계조 영상(I-Black)을 표시하는 서브 화소들이 한 프레임 단위로 변경될 수 있다. 블랙 계조 영상(I-Black)을 표시하는 서브 화소들이 한 프레임 단위로 변경되는 실시예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 일 예로, 블랙 계조 영상(I-Black)을 표시하는 서브 화소들은 두 개 이상의 프레임 단위로 변경될 수 있다.

도 12a 및 도 12b를 참조하면, 매 프레임마다, 제1 내지 제3 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B)의 수평 간격들(Hd1, Hd2, Hd3)이 서로 동일하고, 제1 내지 제3 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B)의 수직 간격들(Vd1, Vd2, Vd3)이 서로 동일하게 유지될 수 있다. 따라서, 매 프레임마다 제1 내지 제3 컬러 영상들(I-R, I-G1, I-B) 사이에서 색수차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 색수차로 인한 홀로그램 이미지의 왜곡을 개선할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부 및 데이터 구동부를 나타낸 블럭도이다.

도 7 및 도 13을 참조하면, 제어부(50)는 복수의 제1 및 제2 화소들(PX1, PX2) 각각에 해당하는 데이터를 수신한다. 구체적으로, 제어부(50)는 제1 및 제7 서브 화소(SPX1, SPX7)에 해당하는 제1 서브 화소 데이터(D-R)를 수신하고, 제2 및 제8 서브 화소(SPX2, SPX8)에 해당하는 제2 서브 화소 데이터(D-G1)를 수신하며, 제3 및 제5 서브 화소(SPX3, SPX5)에 해당하는 제3 서브 화소 데이터(D-B)를 수신하고, 제4 및 제6 서브 화소(SPX4, SPX6)에 해당하는 제4 서브 화소 데이터(D-G2)를 수신한다.

제어부(50)는 제1 내지 제4 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B, D-G2)의 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 제1 내지 제4 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`, D-G2`)를 데이터 구동부(62)로 제공한다. 즉, 제어부(50)는 제1 내지 제4 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B, D-G2)의 데이터 포맷만 변환시킬 뿐, 제1 내지 제4 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B, D-G2)의 실질적인 계조 정보는 변환시키기 않는다. 변환된 제1 내지 제4 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`, D-G2`)는 제1 내지 제4 서브 화소 데이터(D-R, D-G1, D-B, D-G2)와 각각 동일한 계조 정보를 갖는다.

데이터 구동부(62)는 제어부(50)로부터 변환된 제1 내지 제4 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`, D-G2`)를 수신한다. 데이터 구동부(62)는 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`)를 제1 내지 제3 데이터 전압(Vd-R, Vd-G1, Vd-B)으로 각각 변환시킨다. 제1 내지 제3 데이터 전압(Vd-R, Vd-G1, Vd-B)은 변환된 제1 내지 제3 서브 화소 데이터(D-R`, D-G1`, D-B`) 각각의 계조 정보에 대응하는 전압 크기를 가질 수 있다.

본 발명의 일 예로, 데이터 구동부(62)는 블랙 전압 변환부(62a)를 포함할 수 있다. 블랙 전압 변환부(62a)는 변환된 제4 서브 화소 데이터(D-G2`)를 수신하고, 변환된 제4 서브 화소 데이터(D-G2`)를 블랙 데이터 전압(Vd-Black)로 변환하여 출력한다. 블랙 데이터 전압(Vd-Black)은 블랙 계조에 대응하는 전압 크기를 가질 수 있다.

도 13에서는 블랙 전압 변환부(62a)가 변환된 제4 서브 화소 데이터(D-G2`)를 블랙 데이터 전압(Vd-Black)로 변환하는 실시예를 일 예로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 블랙 전압 변환부(62a)는 변환된 제2 및 제4 서브 화소 데이터(D-G1`, D-G2`) 중 어느 하나에 대응하는 서브 화소 데이터를 블랙 데이터 전압(Vd-Black)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 블랙 전압 변환부(62a)는 변환된 제2 서브 화소 데이터(D-G1`)를 블랙 데이터 전압(Vd-Black)로 변환할 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(62)는 변환된 제4 서브 화소 데이터(D-G2`)를 제4 데이터전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 제4 데이터 전압은 변환된 제4 서브 화소 데이터(D-G2`)의 계조 정보에 대응하는 전압 크기를 가질 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널의 구성을 설명하기 위한 평면도이고, 도 15는 도 14에 도시된 공간 광변조 패널의 턴-온 상태를 나타낸 도면이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 광변조 패널(29)은 화소 어레이부(21`) 및 컬러 필터부(22`)를 포함할 수 있다.

화소 어레이부(21`)는 행열 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 화소(PX)는 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 배열될 수 있다. 각 화소(PX)는 제1 내지 제4 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3, SPX4)를 포함할 수 있다.

제2 서브 화소(SPX2)는 제1 서브 화소(SPX1)와 제1 방향(DR1) 상에서 인접하고, 제3 서브 화소(SPX3)는 제2 서브 화소(SPX2)와 제2 방향(DR2) 상에서 인접한다. 제4 서브 화소(SPX4)는 제1 서브 화소(SPX1)와 제2 방향(DR2) 상에서 인접하고, 제3 서브 화소(SPX3)와 제1 방향(DR1) 상에서 인접한다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 공간 광변조 패널(29)의 턴-온 상태에서, 제1 내지 제4 서브 화소(SPX1, SPX2, SPX3, SPX4)는 제1 내지 제4 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B, I-G2)을 각각 표시할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 컬러 영상(I-R)은 레드 컬러 영상이고, 제2 및 제4 컬러 영상(I-G1, I-G2)은 그린 컬러 영상이며, 제3 컬러 영상(I-B)은 블루 컬러 영상일 수 있다.

제4 컬러 영상(I-G2)은 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 소정 간격 이격되어 표시될 수 있다. 즉, 제4 컬러 영상(I-G2)은 제1 방향(DR1)으로 제4 수평 간격(Hd4)으로 이격되어 표시되고, 제2 방향(DR2)으로 제4 수직 간격(Vd4)으로 이격되어 표시될 수 있다. 제4 수평 간격(Hd4)은 제1 내지 제3 수평 간격(Hd1, Hd2, Hd3)과 동일하고, 제4 수직 간격(Vd4)은 제1 내지 제3 수직 간격(Vd1, Vd2, Vd3)과 동일할 수 있다.

이처럼, 제1 내지 제4 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B, I-G2)의 수평 간격들(Hd1, Hd2, Hd3, Hd4)이 서로 동일하고, 제1 내지 제4 컬러 영상(I-R, I-G1, I-B, I-G2)의 수직 간격들(Vd1, Vd2, Vd3, Vd4)이 서로 동일함으로써, 제1 내지 제4 컬러 영상들(I-R, I-G1, I-B, I-G2) 사이에서 색수차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 색수차로 인한 홀로그램 이미지의 왜곡을 개선할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

100: 홀로그램 표시장치 10: 광원부
20, 25, 28, 29: 공간 광변조 패널 30: 광학부
40: 홀로그램 이미지 50: 제어부
51: 블랙 계조 변환부 61: 게이트 구동부
62: 데이터 구동부 62a: 블랙 전압 변환부
21, 23, 26: 화소 어레이부 22, 24, 27: 컬러 필터부

Claims

광을 발생하는 광원부;
상기 광원부로부터 수신된 광을 공간 광변조하여 회절광을 생성하는 공간 광변조 패널; 및
회절광을 이용하여 홀로그램 이미지를 생성하는 광학부를 포함하고,
상기 공간 광변조 패널은,
복수의 제1 컬러 필터;
복수의 제2 컬러 필터; 및
복수의 제3 컬러 필터를 포함하고,
상기 복수의 제2 컬러 필터의 개수는 상기 복수의 제1 및 제3 컬러 필터 각각의 개수보다 많고,
상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 복수의 제2 컬러 필터를 통해 표시되는 영상들 중 제2 컬러 영상들 사이의 간격은 상기 복수의 제1 컬러 필터를 통해 표시되는 제1 컬러 영상들 사이의 간격 및 상기 복수의 제3 컬러 필터를 통해 표시되는 제3 컬러 영상들 사이의 간격과 동일한 홀로그램 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널은 복수의 화소를 포함하고,
각 화소는 제1 내지 제4 서브 화소를 포함하는 홀로그램 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 서브 화소는 하나의 제1 컬러 필터, 하나의 제3 컬러 필터 및 두 개의 제2 컬러 필터에 각각 대응하는 홀로그램 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서,
상기 두 개의 제2 컬러 필터에 대응하는 2개의 서브 화소 중 하나의 서브 화소는 상기 제2 컬러 영상을 표시하고, 다른 하나의 서브 화소는 블랙 계조 영상을 표시하는 홀로그램 표시장치.
제4항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 내지 제4 서브 화소에 대응하는 제1 내지 제4 서브 화소 데이터를 수신하고, 상기 제1 내지 제4 서브 화소 데이터 중 상기 2개의 서브 화소 중 하나에 대응하는 서브 화소 데이터를 블랙 계조 데이터로 변환하는 블랙 계조 변환부를 포함하는 홀로그램 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 서브 화소 중, 상기 제1 서브 화소는 상기 하나의 제1 컬러 필터에 대응하고,
상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하는 제2 서브 화소는 상기 두 개의 제2 컬러 필터 중 하나의 제2 컬러 필터에 대응하며,
상기 제2 서브 화소와 제2 방향으로 인접하는 제3 서브 화소는 상기 하나의 제3 컬러 필터에 대응하며,
상기 제1 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제4 서브 화소는 상기 두 개의 컬러 필터 중 다른 하나의 제2 컬러 필터에 대응하는 홀로그램 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서,
상기 제2 및 제4 서브 화소 중 하나는 상기 제2 컬러 영상을 표시하고, 다른 하나는 블랙 계조 영상을 표시하는 홀로그램 표시장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 서브 화소 및 상기 제4 서브 화소는 서로 다른 면적을 갖는 홀로그램 표시장치.
제8항에 있어서, 상기 제2 서브 화소는 상기 제4 서브 화소보다 큰 면적을 갖고,
상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서, 상기 제2 서브 화소는 상기 제2 컬러 영상을 표시하고, 상기 제4 서브 화소는 상기 블랙 계조 영상을 표시하는 홀로그램 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서,
상기 제2 및 제4 서브 화소는 적어도 한 프레임 단위로 교번하여 상기 블랙 계조 영상을 표시하는 홀로그램 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 서브 화소 중, 상기 제1 서브 화소는 상기 하나의 제1 컬러 필터에 대응하고,
상기 제1 서브 화소와 제1 방향으로 인접하는 제2 서브 화소는 상기 두 개의 제2 컬러 필터 중 하나의 제2 컬러 필터에 대응하며,
상기 제2 서브 화소와 제2 방향으로 인접하는 제3 서브 화소는 상기 하나의 제3 컬러 필터에 대응하고,
상기 제1 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제4 서브 화소는 상기 두 개의 컬러 필터 중 다른 하나의 제2 컬러 필터에 대응하는 홀로그램 표시장치.
제11항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서,
상기 제2 및 제4 서브 화소는 상기 제2 컬러 영상을 표시하는 홀로그램 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널은 복수의 화소를 포함하고,
상기 복수의 화소 중 제1 화소는 제1 내지 제4 서브 화소를 포함하고,
상기 제1 화소에 제1 방향으로 인접하는 제2 화소는 제5 내지 제8 서브 화소를 포함하는 홀로그램 표시장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 서브 화소는 하나의 제1 컬러 필터, 하나의 제3 컬러 필터 및 두 개의 제2 컬러 필터에 각각 대응하고,
상기 제6 내지 제8 서브 화소는 하나의 제1 컬러 필터, 하나의 제3 컬러 필터 및 두 개의 제2 컬러 필터에 각각 대응하는 홀로그램 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 서브 화소 중, 상기 제1 서브 화소는 하나의 제1 컬러 필터에 대응하고,
상기 제1 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제2 서브 화소는 상기 두 개의 제2 컬러 필터 중 하나의 제2 컬러 필터에 대응하며,
상기 제1 서브 화소와 제2 방향으로 인접하는 제3 서브 화소는 상기 하나의 제3 컬러 필터에 대응하며,
상기 제2 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하고, 상기 제3 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제4 서브 화소는 상기 두 개의 컬러 필터 중 다른 하나의 제2 컬러 필터에 대응하고,
상기 제5 내지 제8 서브 화소 중, 상기 제5 서브 화소는 하나의 제3 컬러 필터에 대응하고,
상기 제5 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제6 서브 화소는 상기 두 개의 제2 컬러 필터 중 하나의 제2 컬러 필터에 대응하며,
상기 제5 서브 화소와 제2 방향으로 인접하는 제7 서브 화소는 상기 하나의 제1 컬러 필터에 대응하며,
상기 제6 서브 화소와 상기 제2 방향으로 인접하고, 상기 제7 서브 화소와 상기 제1 방향으로 인접하는 제8 서브 화소는 상기 두 개의 컬러 필터 중 다른 하나의 제2 컬러 필터에 대응하는 홀로그램 표시장치.
제15항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서,
상기 제2 서브 화소 및 상기 제8 서브 화소가 상기 제2 컬러 영상을 표시하고, 상기 제4 서브 화소 및 상기 제6 서브 화소가 블랙 계조 영상을 표시하거나,
상기 제2 서브 화소 및 상기 제8 서브 화소가 상기 블랙 계조 영상을 표시하고, 상기 제4 서브 화소 및 상기 제6 서브 화소가 상기 제2 컬러 영상을 표시하는 홀로그램 표시장치.
제15항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서,
상기 제2 및 제8 서브 화소와 상기 제4 및 제6 서브 화소는 적어도 한 프레임 단위로 교번적하여 상기 블랙 계조 영상을 표시하는 홀로그램 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널의 턴-온 상태에서,
상기 복수의 제2 컬러 영상들 사이의 제1 방향 상에서의 간격은 상기 복수의 제1 컬러 영상들 사이의 상기 제1 방향 상에서의 간격 및 상기 복수의 제3 컬러 영상들 사이의 상기 제1 방향 상에서의 간격과 동일하고,
상기 복수의 제2 컬러 영상들 사이의 제2 방향 상에서의 간격은 상기 복수의 제1 컬러 영상들 사이의 상기 제2 방향 상에서의 간격 및 상기 복수의 제3 컬러 영상들 사이의 상기 제1 방향 상에서의 간격과 동일한 홀로그램 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 컬러 필터는 레드 컬러 필터이고,
상기 복수의 제2 컬러 필터는 그린 컬러 필터이며,
상기 복수의 제3 컬러 필터는 블루 컬러 필터인 홀로그램 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 공간 광변조 패널은,
액정표시패널인 홀로그램 표시장치.